門靜脈血管成像常用技術(shù)及流入反轉(zhuǎn)恢復(fù)磁共振血管成像技術(shù)研究進展

柳計強 綜述 穆學(xué)濤 審校

門靜脈系統(tǒng)供應(yīng)肝臟70%～80%的血液，是肝臟的主要供血通道[1]。門靜脈系統(tǒng)疾病常常會引起上消化道出血、肝性腦病等而導(dǎo)致患者死亡，因此對門靜脈病變定位、定性及病變范圍的精準(zhǔn)判斷至關(guān)重要。借助影像學(xué)檢查方法可以準(zhǔn)確直觀、立體地了解門靜脈的解剖結(jié)構(gòu)及變異情況，為臨床醫(yī)師提供可靠的診斷手段，同時可以確定門靜脈栓子的位置、大小、梗阻部位，為外科醫(yī)師提供可靠的手術(shù)操作方案。筆者就門靜脈成像常用方法及最近幾年來流入反轉(zhuǎn)恢復(fù)(inflow inversion recovery, IFIR)磁共振血管成像技術(shù)在門靜脈成像中的應(yīng)用進展進行綜述。

1 門靜脈成像常用方法

1.1 數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography, DSA) DSA是評價門靜脈解剖結(jié)構(gòu)及病變的金標(biāo)準(zhǔn)[2]，能夠?qū)崟r動態(tài)成像，繪制血管路線圖，對比度高，造影劑用量少，而且具有多種圖像后處理功能。但是DSA檢查是一種有創(chuàng)檢查，其操作難度大，可導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥(如動脈夾層、血管損傷、動靜脈瘺、出血、附壁血栓等)；同時需用碘對比劑，可能引起碘對比劑過敏反應(yīng)，致使患者休克，甚至死亡[3]。另外，DSA檢查不能觀察血管壁及管壁以外的情況，因各級分支血管重疊小血管病變難以觀察，直接門靜脈造影損傷大，容易引起出血、膽瘺等，且DSA檢查費用高，短時間內(nèi)可重復(fù)檢查性差。因此，DSA檢查難以成為門靜脈血管檢查的首選方法。

1.2 超聲 二維超聲可以清楚顯示門靜脈血管解剖結(jié)構(gòu)及病變情況，而彩色多普勒血流成像能夠顯示周圍血流信號，它可以多切面、任意方位、實時動態(tài)顯示血流動力學(xué)變化，無創(chuàng)傷，可以多次重復(fù)檢查，操作簡單，適合用于門靜脈病變篩查及隨訪檢查。近幾年發(fā)展的超聲造影血管成像技術(shù)可以連續(xù)3～4 min清晰顯示全部門靜脈和肝靜脈，這是其他檢查技術(shù)所不能及的[4]。但是超聲的檢查受操作者技術(shù)影響較大，而且容易受到腸管積氣、患者自身體型等影響，顯示血管視野局限，圖像分辨力較差，影響門靜脈血管直徑測量的準(zhǔn)確性，所以常常需其他的影像學(xué)檢查方法進一步協(xié)助診斷。

1.3 CT血管成像(computed tomographic angiography，CTA) CT檢查是一種創(chuàng)傷小、操作簡單、圖像空間分辨力高、圖像運動偽影小，且對血管定位準(zhǔn)確的檢查方法，目前已成為評估門靜脈的主要影像學(xué)檢查方法。近年來隨著多層螺旋CT及圖像后處理技術(shù)的發(fā)展，掃描速度更快，同時能夠直觀地觀察門靜脈血管解剖及其血管管徑的變化，并可對門靜脈血管管徑及狹窄部位進行直接測量，能夠清晰顯示梗阻部位、程度及血管分支，為了解門靜脈解剖結(jié)構(gòu)及門靜脈病變提供了可靠的診斷手段。掃描參數(shù)和對比劑的選擇與CT圖像質(zhì)量密切相關(guān)[5，6]，同時也與圖像后處理技術(shù)有著緊密聯(lián)系。隨著多層螺旋CT的應(yīng)用，掃描時間越來越短，層厚越來越薄。但是能否準(zhǔn)確捕捉到對比劑峰值時間，對血管圖像質(zhì)量至關(guān)重要，而且在選擇對比峰值時間基礎(chǔ)上必須準(zhǔn)確設(shè)定延遲時間[7]。最近，數(shù)字模擬人體血管的計算機模型的應(yīng)用，提高了探測肝實質(zhì)、門靜脈及肝靜脈強化峰值時間的準(zhǔn)確度，這種技術(shù)的應(yīng)用旨在確定個體門靜脈、肝靜脈延遲最佳時間，也是未來的主要研究方向[8]。在圖像后處理方面，目前主要有最大密度投影、容積再現(xiàn)技術(shù)、多平面重建、遮蔽表面顯示等技術(shù)。容積再現(xiàn)技術(shù)可以顯示肝實質(zhì)、腫瘤及血管三者之間的空間關(guān)系，也是唯一100%利用了容積掃描數(shù)據(jù)對全部像素進行成像的方式，是評價血管的理想方法[4]。但是，CTA檢查有電離輻射損害，文獻[9，10]報道，使用X線有致癌的風(fēng)險，致癌風(fēng)險0.6%～3.0%，青少年致癌率更高，同時對孕早期的婦女使用，存在流產(chǎn)及胎兒畸形的風(fēng)險。CTA檢查中所使用的碘對比劑具有腎毒性，重度腎功能不全的患者嚴(yán)禁使用。部分人群對碘對比劑過敏，嚴(yán)重者可致使患者休克，甚至是死亡。因此限制了其在臨床中的廣泛應(yīng)用。

1.4 磁共振門靜脈成像(magnetic resonance portograpghy, MRP) MRP包括對比劑增強型磁共振門靜脈成像(CE-MRP)和非對比劑增強型磁共振門靜脈成像(NCE-MRP)。

1.4.1 CE-MRP 是一種創(chuàng)傷小、無輻射的檢查方法，對門靜脈的顯示效果與CTA相仿。CE-MRP是利用釓對比劑在血流中的短T1效應(yīng)成像，可以清晰顯示門靜脈完整解剖及變異情況，同時利用重建技術(shù)顯示血管的三維空間結(jié)構(gòu)關(guān)系信息。但是需受掃描時間限制，需屏氣掃描，可重復(fù)性差，對于危重及老年患者難以實施。有研究報道，釓對比劑可以引起腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)和釓對比劑體內(nèi)沉積[11，12]。目前，釓對比劑體內(nèi)沉積對人體是否有危害尚不明確，2007年美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)要求釓對比劑包裝上需注明“嚴(yán)重腎功能不全患者使用釓對比劑時存在NSF風(fēng)險”等標(biāo)識，同時進一步指出醫(yī)療單位使用釓對比劑前，首先對患者腎功能進行評估，然后決定使用對比劑的劑量。所以CE-MRP的應(yīng)用應(yīng)該慎重。

1.4.2 NCE-MRP 無射線、無需外源性對比劑及患者自由呼吸狀態(tài)下，以采用靜脈血液作為天然對比劑實現(xiàn)門靜脈的顯示，為不能做CE-MRP的患者提供一種新的檢查方案，此種技術(shù)正在快速發(fā)展且備受關(guān)注。傳統(tǒng)的血管檢查時間飛躍法(time of flight，TOF)和相位對比法(phase contrast，PC),需多次屏氣掃描，使每次屏氣掃描都在同一時相非常困難，圖像容易出現(xiàn)層面錯位，導(dǎo)致圖像重建失敗，同時易受血流偽影干擾，所以常不用于腹部血管的檢查。目前常用的兩種方法是半傅里葉自旋回波序列和平衡態(tài)自由進動序列(b-SSFP)。半傅里葉自旋回波序列是快速自旋回波序列的衍生序列，空間分辨率高，成像速度快，但是信噪比低，易出現(xiàn)流空效應(yīng)，成像能力不穩(wěn)定，可重復(fù)性差。b-SSFP序列采用短TR、TE及大反轉(zhuǎn)角度的梯度回波序列，其信噪比高，成像速度快，無流空效應(yīng)，但對磁場的不均勻性敏感。

2 IFIR磁共振血管成像技術(shù)

IFIR技術(shù)是一種新的NCE-MRP，國內(nèi)外有大量文獻報道該序列可以獲得較好的腎動脈圖像，且圖像質(zhì)量與腎動脈DSA、CTA的圖像質(zhì)量相仿，診斷腎動脈病變準(zhǔn)確度高，另有研究報道該序列還可以用于門靜脈、肝動脈、脾靜脈及上肢靜脈等的血管成像和評估[13-17]。該序列不同的廠商名稱不同，如西門子的 NATIVETrue-FISP，東芝的 time-SLIP，Philips 的，B-FFE MRA 及 GE 的 IFIR MRA。

2.1 IFIR序列成像原理 IFIR序列實質(zhì)是選擇性反轉(zhuǎn)脈沖標(biāo)記和選頻翻轉(zhuǎn)脂肪抑制的三維穩(wěn)態(tài)自由進動序列，聯(lián)合呼吸導(dǎo)航技術(shù)的NCE-MRP。IFIR的成像原理是在每一個呼氣末期加入兩個選擇性的反轉(zhuǎn)脈沖，經(jīng)過血流抑制翻轉(zhuǎn)時間(BSP TI)之后，背景靜止組織及肝動靜脈的信號被抑制，利用門靜脈血流的流入增強效應(yīng)對門靜脈進行成像。在采集數(shù)據(jù)之前，采用脂肪抑制技術(shù)抑制脂肪的信號[18]。施加壓脂技術(shù)的原因是IFIR序列圖像對比由T2/T1值決定，而脂肪的T2/T1值較大，在此序列上呈高信號，其二脂肪質(zhì)子T1值小，縱向磁化矢量恢復(fù)快，產(chǎn)生高信號干擾門靜脈的顯示。

2.2 IFIR的優(yōu)勢和局限性 優(yōu)勢：(1)無需注射對比劑、無電離輻射、無創(chuàng)檢查。(2)檢查時無需屏氣，患者配合度高，可重復(fù)性較好[19，20]。(3)利用圖像后處理技術(shù)可以對血管進行三維多角度觀察。IFIR的局限：(1)由于翻轉(zhuǎn)時間(TI)不能過長，血管遠(yuǎn)端分支顯示不如CTA和CE-MRP。(2)無法確定血管內(nèi)栓子是癌栓還是血栓。(3)容易產(chǎn)生磁敏感偽影，場強越高，偽影越明顯[21，22]。

2.3 IFIR序列在門靜脈成像的研究現(xiàn)狀 IFIR序列最早成功應(yīng)用于腎動脈的非增強型磁共振血管成像。Shimada和Isoda[23]將此序列應(yīng)用于肝動脈及門靜脈的探索研究，由于空間分辨力及信噪比低且成像時間較長，臨床應(yīng)用受到限制。邢金子等[24]成功證明了該技術(shù)可以清楚顯示門靜脈的各級分支，具有很好臨床應(yīng)用前景。武靖等[25]對IFIR序列影響門靜脈成像質(zhì)量的技術(shù)因素研究發(fā)現(xiàn)，IFIR序列對靜磁場的均勻性要求嚴(yán)格，磁敏感偽影與場強呈正相關(guān)；預(yù)飽和帶的放置應(yīng)盡量避開脾靜脈及腸系膜上靜脈供血區(qū)，否則門靜脈成像信號減弱；IFIR圖像質(zhì)量還與人的呼吸節(jié)律有關(guān)，節(jié)律不整齊的患者易導(dǎo)致檢查失敗。劉偉等[26]研究了TI時間對IFIR序列門靜脈成像質(zhì)量后發(fā)現(xiàn)，門靜脈高壓患者，TI為1100 ms顯示門靜脈分支血管最好；對于正常受檢者，TI為700 ms時背景組織抑制效果最好，門靜脈分支顯示清晰。Chen等[27]將IFIR序列用于肝移植前受體患者的肝動脈、門靜脈及下腔靜脈的研究，發(fā)現(xiàn)IFIR序列可以清晰顯示肝動脈、門靜脈及下腔靜脈，圖像質(zhì)量及信噪比與CE-MRA相仿，可以用于有腎功能不全的肝移植受體患者。

DSA、超聲、CTA、MRP等影像檢查方法在診斷門靜脈疾病中有不同的診斷價值，各有自身優(yōu)點及缺點。IFIR技術(shù)作為一種新的NCE-MRP，具有無損傷、無電離輻射、無需屏氣掃描、可重復(fù)性高的一種檢查方法，為門靜脈病變患者提供一種新的檢查方法；避免了DSA、CTA的電離輻射傷害及碘對比劑的過敏反應(yīng)，同時也避免了釓對比劑可能引起的腎源性系統(tǒng)性纖維化的風(fēng)險；運用圖像后處理技術(shù)可以多方位、任意層面觀察血管的三維空間信息。當(dāng)然，IFIR技術(shù)也有許多不足之處，但是對于人類追求更加安全的醫(yī)學(xué)檢查方法提供了新的研究方向。